熔渣对焊缝金属的氧化过程一般分为扩散氧化和置换氧化两种
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期20.按照钎料熔化温度的不同,可将钎料分为---------------------------密 ----------- 封 ------------ 线------------ 内 ------------不-------------得--------------答---------------题-------------------考场: 班级: 姓名: 学号:A.碱性焊条B.酸性焊条C.中性焊条8.在一个晶粒内部和晶粒之间化学成分不均匀的现象称为()。
A.显微偏析B.区域偏析C.层状偏析9.HAZ代表焊接接头中的()。
A.焊缝B.熔合区C.热影响区10.焊接接头中最薄弱的环节是()。
A.焊缝B.熔合区C.热影响区11.焊接接头中熔合区的化学成分是()。
A.与母材相同B.与焊缝处的材料相同C.既不同于焊缝材料也不同于母材金属12.不易淬火钢的热影响区中综合力学性能最好的区域为()。
A.过热区B.正火区C.再结晶区13不易淬火钢的热影响区中的最薄弱环节是()。
A.过热区B.正火区C.再结晶区14.焊接热影响区尺寸最小的是()。
A.手工电弧焊B.埋弧自动焊C.电渣焊15.下列焊接方法中焊接接头性能较差的是()。
A.气焊B.手工电弧焊C.二氧化碳气体保护焊16.下列哪项不是气孔产生的危害()。
A.影响焊缝的紧密型B.减小焊缝的有效面积C.提高焊缝的强度和韧性17.一般气孔呈现出上大下小喇叭口形的是()。
A.氢气空B.氮气空C.一氧化碳气孔18.下列属于熔焊的焊接方法是( )。
A.锻焊B.冷压焊C.电弧焊D.钎焊19.用外加气体作为电弧介质并保护电弧和焊接区的电弧焊称为( )。
A.手工电弧焊B.气体保护焊C.气焊D.气压焊20.H08MnA焊丝的含碳量为( )。
A.0.08%B.0.8%C.8%D.0.008%21.几乎可采用所有的焊接方法来焊接的材料是( )。
A.铝B.铜C.铸铁D.低碳钢22.对铁锈、水分、油脂敏感性不大的焊条是( )。
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问题1:什么是电弧焊?根据《焊接工艺理论与技术》(GB/T 2173-2009)对焊接基本原理和结构特点作了规定。
在电弧焊中,焊缝成型质量占60%~70%。
熔池金属以直线流动于焊缝间隙之间,使金属内部熔化金属与焊件材料发生反应并形成焊缝界面层,在形成界面层和接触层后还须继续不断地熔化和冷却而形成焊接件。
焊接接头主要由焊条(或电弧)、焊剂和基体材料等组成。
1.焊条(或电弧)焊条(或电弧)是焊件加热、冷却时,熔化金属与焊缝发生反应并形成焊接件的零件。
通常采用铜、铝等有色金属合金焊条,如图1所示。
焊条(或电弧)的形状和熔点与钢芯材料、焊接件材料和接头结构等有关,又与焊件材料的组织性能息息相关。
根据其使用条件和工作环境不同,电弧类型也有所不同,一般有普通弧、超慢弧、快慢弧型(快慢弧型又可分为快慢弧、平行线弧型和单相平行线弧型)、多相平行线熔化金属弧等。
电弧是燃烧在电弧表面的高温气体为燃料形成的,其熔点高于金属熔点100~200℃,又称"金氏体电火花"。
因此对于埋地管道的焊接接头结构具有十分重要的意义。
一般用直条焊条(直缝焊)焊接。
用于埋地管道焊缝结构的焊缝强度往往很高,耐久性较好;而用于焊接高压容器内壁焊缝时往往不能承受较大压力,容易产生裂纹等缺陷,所以宜采用斜条焊条(斜条弧形)。
2.焊剂(或粉末)焊剂是焊接中起化学反应作用的物质,分为有机焊剂和无机焊剂。
有机焊剂中含有许多对金属起促进作用的活性元素,如 Si、 Al、 Zn、 Cu等,以及氧化物和水蒸气等。
简答1怎样才能实现焊接,应有什么外界条件?从理论来讲,就是当两个被焊好的固体金属表面接近到相距原子平衡距离时,就可以在接触表面上进行扩散、再结晶等物理化学过程,从而形成金属键,达到焊接的目的。
然而,这只是理论上的条件,事实上即使是经过精细加工的表面,在微观上也会存在凹凸不平之处,更何况在一般金属的表面上还常常带有氮化膜、油污和水分等吸附层。
这样,就会阻碍金属表面的紧密接触。
为了克服阻碍金属表面紧密接触的各种因素,在焊接工艺上采取以下两种措施:(1)对被焊接的材质施加压力目的是破坏接触表面的氧化膜,使结合处增加有效的接触面积,从而达到紧密接触。
(2)对被焊材料加热(局部或整体) 对金属来讲,使结合处达到塑性或熔化状态,此时接触面的氧化膜迅速破坏,降低金属变形的阻力,加热也会增加原于的振动能,促进扩散、再结晶、化学反应和结晶过程的进行。
2.什么是焊接,其物理本质是什么?对于焊接来讲,概括来说,它的定义如下:被焊工件的材质(同种或异种),通过加热或加压或二者并用,并且用或不用填充材料,使工件的材质达到原子问的结合而形成永久性连接的工艺过程称为焊接。
物理本质:1,宏观:焊接接头破坏需要外加能量和焊接的的不可拆卸性(永久性)2,微观:焊接是在焊件之间实现原子间结合3焊接区内气体的主要来源是什么?他们是怎样产生的?1:焊接材料:焊接区内的气体主要来源于焊接材料。
焊条药皮、焊剂及焊丝药芯中都含有造气剂。
2:热源周围的气体介质:热源周围的空气是难以避免的气体来源,而焊接材料中的造气剂所产生的气体,不能完全排除焊接区内的空气。
3:焊丝和母材表面上的杂质:焊丝表面和母材表面的杂质,如铁锈、油污、氧化铁皮以及吸附水等,在焊接过程中受热而析出气体进入气相中。
气体主要通过以下物化反应产生的1、有机物的分解和燃烧:制造焊条时常用淀粉、纤维素等有机物作为造气剂和涂料增塑剂,焊丝和母材表面上也可能存在油污等有机物,这些物质受热以后将发生复杂的分解和燃烧反映,统称为热氧化分解反应。
《焊接冶金学》复习资料1.什么是焊接,其物理本质是什么?答:①定义:焊接通过加热或加压;或两者并用,使焊件达到原子结合,从而形成永久性连接工艺。
②物理本质:焊接的物理本质是使两个独立的工件实现了原子间结合,对于金属而言,既实现了金属键结合。
2.怎样才能实现焊接,应有什么外界条件?答:①对被焊接的材质施加压力:目的是破坏接触表面的氧化膜,使结合处增加有效的接触面积,从而达到紧密接触。
②对被焊材料加热(局部或整体):对金属来讲,使结合处达到塑性或熔化状态,此时接触面的氧化膜迅速破坏,降低金属变形的阻力,加热也会增加原于的振动能,促进扩散、再结晶、化学反应和结晶过程的进行。
3.焊芯和药皮升温过高会引起哪些不良后果?答:(1)熔化激烈产生飞溅;(2)药皮开裂与过早脱落,导致电弧燃烧不稳;(3)焊缝成形变坏,甚至引起气孔等缺陷;(4)药皮过早进行冶金反应,丧失冶金反应和保护能力;(5)焊条发红变软,操作困难。
4.简述焊缝合金化的目的与方式。
答:合金化的目的:补充焊接过程中由于蒸发、氧化等原因造成的合金元素损失;消除焊接缺陷,改善焊缝金属的组织和性能;获得特殊性能的堆焊层。
合金化的方式:应用合金焊丝或带极;应用药芯焊丝或药芯焊条;应用合金药皮;应用合金粉末。
5.简述焊缝中磷的危害。
答:磷在钢中主要以Fe2P、Fe3P的形式存在。
在液态铁中可溶解较多的磷,固态铁中磷的溶解度很低。
磷与铁、镍可以形成低熔点共晶。
焊缝凝固时,磷易造成偏析。
磷化铁常分布于晶界,减弱晶间结合力,增加焊缝金属冷脆性;磷还能促使形成结晶裂纹。
控制磷的措施:(1)限制原材料的含磷量;(2)用冶金方法脱磷。
6.简述熔池运动原因及对焊接质量的影响?原因:1)液态金属密度差引起自由对流运动使液相产生对流运动。
温度高的地方金属密度小,温度低的地方金属密度大。
由于这种密度差将使液相从低温区向高温区流动。
2)表面张力差强迫对流运动。
3)熔池中各种机械力搅拌电磁力、气体吹力、熔滴下落的冲击力、离于的冲击力等。
第六章1.焊接和铸造过程中的气体来源于何处?它们是如何产生的?答:焊接区内的气体:焊条药皮、焊剂、焊芯的造气剂,高价氧化物及有机物的分解气体,母材坡口的油污、油漆、铁锈、水分,空气中的气体、水分,保护气体及其杂质气体铸造过程中的气体:熔炼过程,气体主要来自各种炉料、炉气、炉衬、工具、熔剂及周围气氛中的水分、氮、氧、氢、CO2、CO、SO2和有机物燃烧产生的碳氢化合物等。
来自铸型中的气体主要是型砂中的水分。
浇注过程,浇包未烘干,铸型浇注系统设计不当,铸型透气性差,浇注速度控制不当,型腔内的气体不能及时排除等,都会使气体进入液态金属。
2. 气体是如何溶解到金属中的?电弧焊条件下,氮和氢的溶解过程一样吗?答:气体溶解到金属中分四个阶段:(1)气体分子向金属-气体界面上运动;(2)气体被金属表面吸附;(3)气体分子在金属表面上分解为原子;(4)原子穿过金属表面层向金属内部扩散。
电弧焊条件下,氮和氢的溶解过程不一样,氢在高温时分解度较大,电弧温度下可完全分解为原子氢,其溶解过程为分解—吸附—溶入。
在电弧气氛中,氮以分子形式存在,其溶解过程为吸附—分解—溶入。
3.哪些因素影响气体在金属中的溶解度,其影响因素如何?答:气体在金属中的溶解度与压力,温度,合金成分等因素有关:(1)当温度一定时,双原子的溶解度与其分压的平方根成正比(2)当压力一定时,溶解度与温度的关系决定于溶解反应类型,气体溶解过程为吸热反应时,△H为正值,溶解度随温度的升高而增加;金属吸收气体为放热反应时,△H为负值,溶解度随温度的上升而降低。
(3)合金成分对溶解度的影响:液态金属中加入能提高气体含量的合金元素,可提高气体的溶解度;若加入的合金元素能与气体形成稳定的化合物(即氮、氢、氧化合物),则可降低气体的溶解度。
此外,合金元素还能改变金属表面膜的性质及金属蒸气压,从而影响气体的溶解度。
(4)电流极性的影响:直流正接时,熔滴处于阴极,阳离子将向熔滴表面运动,由于熔滴温度高,比表面积大,故熔滴中将溶解大量的氢或氮;直流反接时,阳离子仍向阴极运动,但此时阴极已是温度较低的溶池,故氢或氮的溶解量要少。
炼钢过程的主要反应[4篇]以下是网友分享的关于炼钢过程的主要反应的资料4篇,希望对您有所帮助,就爱阅读感谢您的支持。
炼钢过程的主要反应(一)炼钢过程的主要化学反应1. 硅的氧化及还原在一般炼钢法中,硅都在熔炼初期大量氧化。
熔炼后期,熔池中残留的硅一般都很低。
[Si]+2(FeO)=(SiO2)+2[Fe] ΔH=-78990硅的氧化是强放热反应,能放出大量热能,有利于炉温的上升。
氧化形成的SiO2与FeO结合成2FeO.SiO2,成为初期渣的主要成分。
(SiO2)+2(FeO)=(2FeOSiO2) ΔH=-5900(2FeOSiO2)仅在酸性渣中稳定。
在碱性渣内,CaO可取代FeO,反应如下:(2FeOSiO2)+2(CaO)=(2CaOSiO2)+2(FeO) ΔH=-27940 由于生成稳定的2CaOSiO2,使硅氧化完全,而且在后期温度高时亦不能发生还原。
在酸性炉中,随着炉温升高,SiO2分解压逐渐变大,可发生还原:(SiO2)+2[C]=[Si]+2CO(SiO2)+2[Fe]=[Si]+2FeO2. 锰的氧化及还原锰也在熔炼初期氧化,其反应如下:[Mn]+(FeO)=(MnO)+[Fe] ΔH=-32290Mn的氧化也是放热反应,但其热效应比Si小,对热平衡影响不大。
生成物MnO,在酸性炉渣中结合成MnOSiO2,在碱性炉渣中成自由态。
因此,锰在酸性炉内比在碱性炉内氧化程度大些。
随着温度的上升,MnO分解压力的升高比SiO2大,不管MnO处于何种状态,都能在一定程度上被还原。
因此,锰的还原是熔炼过程温度升高的标志。
3. 碳的氧化碳的氧化是炼钢过程中最主要的反应,碳的氧化在很大程度上决定了炉子的生产率及钢的质量。
通过炉渣进行的脱碳反应是异相反应,由以下三个同时进行的反应组成:FeO从炉渣转移至金属中:(FeO)→[FeO]金属中碳的氧化:[C]+[FeO]=[CO]+[Fe]CO气泡的形成及排出:[CO]→{CO}↑将上述三个反应结合起来,脱碳反应一般可写成:(FeO)+[C]={CO}↑+[Fe]脱碳反应的热效应有不同的看法,据认为较正确的是:对金属中的同相反应:[FeO]+[C]=[Fe]+CO ΔH=-10980(弱放热反应)有炉渣中(FeO)参加时:(FeO)=[FeO] ΔH=+28890(FeO)+[C]=[Fe]+CO ΔH=+17910 (吸热反应)因此有炉渣中(FeO)参加的异相脱碳反应是吸热反应。
焊接冶金学(基本原理)部分习题及答案绪论一、什么是焊接,其物理本质是什么?1、定义:焊接通过加热或加压;或两者并用,使焊件达到原子结合,从而形成永久性连接工艺.2、物理本质:焊接的物理本质是使两个独立的工件实现了原子间结合,对于金属而言,既实现了金属键结合。
二、怎样才能实现焊接,应有什么外界条件?1、对被焊接的材质施加压力:目的是破坏接触表面的氧化膜,使结合处增加有效的接触面积,从而达到紧密接触.2、对被焊材料加热(局部或整体):对金属来讲,使结合处达到塑性或熔化状态,此时接触面的氧化膜迅速破坏,降低金属变形的阻力,加热也会增加原于的振动能,促进扩散、再结晶、化学反应和结晶过程的进行。
三、试述熔焊、钎焊在本质上有何区别?钎焊母材不溶化,熔焊母材溶化.1. 温度场定义,分类及其影响因素。
1、定义:焊接接头上某一瞬间各点的温度分布状态.2、分类:1) 稳定温度场—-温度场各点温度不随时间而变动;2) 非稳定温度场——温度场各点随时间而变动;3) 准稳定温度场——温度随时间暂时不变动,热饱和状态;或随热源一起移动。
3、影响因素:1) 热源的性质2) 焊接线能量3) 被焊金属的热物理性质a. 热导率b. 比热容c. 容积比热容d. 热扩散率e. 热焓f. 表面散热系数4) 焊件厚板及形状第一章二、焊接化学冶金分为哪几个反应区,各区有何特点?1、药皮反应区:指焊条受热后,直到焊条药皮熔点前发生的一些反应。
(100-1200℃) 1) 水分蒸发:100 ℃吸附水的蒸发,200-400 ℃结晶水的去除,化合水在更高温度下析出 2) 某些物质分解:形成Co,CO2,H2O ,O2等气体 3) 铁合金氧化 :先期氧化,降低气相的氧化性2、熔滴反应区:指熔滴形成、长大、脱离焊条、过渡到整个熔池 1) 温度高:1800-2400℃ 2) 与气体、熔渣的接触面积大 :1000-10000 cm2/kg 3) 时间短速度快:0.01-0.1s ;0。
第一章焊接化学冶金名词解释1.焊接:被焊工件的材质(同种或异种),通过加热或加压或二者并用,并且用或不用填充材料,使工件的材质达到原子间的结合而形成永久性连接工艺过程(p1)2.扩散氢:由于氢原子和离子的半径很小,这一部分氢可以在焊缝金属的晶格中自由扩散,故称之为扩散氢(p40)3.残余氢:还有一部分氢聚集到陷阱(金属的晶格缺陷,显微裂纹和非金属夹杂物边缘的空隙)中,结合为氢分子,因其半径大,不能自由扩散,故称之为残余氢4.合金过渡:就是把所需要的合金元素通过焊接材料过渡到焊缝金属中去的过程(p68)5.合金过渡系数:合金元素的过渡系数等于它在熔敷金属中的试剂含量与它的原始之比填空1熔滴过度的形式:短路过渡,颗粒状过渡和附壁过渡(p17)2手工电弧焊时有三个反应区:药皮反应区,熔滴反应区和熔池反应区(p24)3氢分为2种:扩散氢,残余氢(p40)4氧对金属的作用?(p46-50)5焊渣的分类:a盐型熔渣;b盐—氧化物型熔渣;c氧化物型熔渣;6活性熔渣对焊缝金属的氧化可分为两种基本形式:扩散氧化和置换氧化看图:1-8熔合比:在焊缝金属中局部熔化的母材所占的比例(p27)焊接区内的气体:H2 O2 N2 H2 (氧,氮,水气)简答:1.(课后)氢对焊接质量的影响及控制措施?影响:1.氢脆,2.白点3.形成气孔4.产生冷裂纹(p41)控制措施:a 限制焊接材料中的含氢量;b 清除焊丝和焊件表面上的杂质;c 冶金处理;d 控制焊接工艺参数;e 焊后脱氢处理;2熔渣的作用?A 机械保护作用:焊接时形成的熔渣覆盖在熔滴和熔池的表面上,把液态金属与空气隔开,防止液态金属的氧化和氮化。
熔渣凝固后形成的渣壳覆盖在焊缝上,可防治处于高温的焊缝金属受空气的有害作用。
B改善焊接工艺性能的作用:良好的焊接工艺性能是保证焊接化学冶金过程顺利进行的前提。
在熔渣中加入适当的物质可使电弧容易引燃,稳定燃烧,减少飞溅,保证具体良好的操作性,脱渣性和焊缝成形等。